LES LAMPES
technologie, culot, température ...
Qu'est ce qu'une lampe électrique ?
La lampe électrique est un objet destiné à convertir de l’énergie électrique en lumière. Les premiers modèles de lampes électriques, existant encore de nos jours, sont
constitués d’une ampoule de verre protégeant un filament porté à incandescence ; on les désigne souvent par le terme ampoule. Par extension, lampe électrique désigne tout système, protégé par une enveloppe de verre, destiné à produire de la lumière à partir de l’électricité.
Les différentes technologies de lampes
La LED
Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou LED (de l’anglais
light-emitting diode), est un composant électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique.
Leurs grandes forces sont dues au fait que les LED permettent de produire de la
lumière avec une très faible tension (quelques volts) à un très bon rendement
lumière/énergie. Aussi, les ampoules led ne chauffent presque pas et ont une très
longue durée de vie (environ 30 fois plus longue qu’une ampoule à incandescence
classique).
Les lampes Halogènes
L’ampoule halogène fonctionne sur le même principe qu’une ampoule à incandescence : elle produit de la lumière visible à partir d’un filament de tungstène porté à incandescence. Pour éviter une dégradation très rapide du filament, celui-ci est placé dans une ampoule à verre de quartz (pour les hautes températures) renfermant des gaz halogénés à haute pression comme l’iode et le brome. L’ampoule halogène est 20 à 30 % plus efficace qu’une ampoule à incandescence et permet des économies d’énergie de 30 à 50 %. Sa luminosité (proche de celle du soleil) de 20 lm/W est bien adaptée pour la lecture ou les travaux minutieux. Mais pour cette technologie aussi, 93 % de l’énergie consommée est transformée en chaleur et, à l’usage, son coût est très élevé.
Les lampes à incandescence
L’ampoule classique à incandescence, inventée en 1878 par Thomas Edison, a révolutionné le monde. Mais cette technologie vieille de plus d’un siècle semble aujourd’hui dépassée, car peu économique et gourmande en énergie. 95 % de l’énergie qu’elle consomme est transformée en chaleur, ainsi la température de l’ampoule peut s’élever jusqu’à 150 °C, participe au chauffage du logement. L’énergie restante (5 %) est convertie en lumière, soit 12 lumens pour une ampoule de100 watts (12 lm/W). Malgré ce faible rendement lumineux, l’ampoule à incandescence occupe encore 80 % du marché de l’ampoule, en raison de son prix très attractif et d’un choix important de formes, puissances…
Les Tubes fluorescents
Un tube fluorescent est une lampe électrique de forme tubulaire. Il contient du mercure à l’état gazeux, dont les atomes sont ionisés sous l’effet d’un courant électrique appliqué entre les électrodes placées à chaque extrémité ; les atomes de mercure émettent alors un rayonnement essentiellement ultraviolet par luminescence, qui est converti en lumière visible par la poudre fluorescente déposée sur les parois du tube. La couleur de la lumière émise dépend de la nature de la poudre fluorescente utilisée.
Majoritairement utilisés pour les éclairages industriels, pour les enseignes de magasins, dans les grandes surfaces ou dans les bureaux. Il est à différencier du tube au néon, qui lui ne permet d’obtenir que la couleur rouge.
Les lampes à incandescence
L’ampoule fluocompacte est issue du tube fluorescent. Peu esthétique, il est généralement utilisé dans les milieux professionnels : bureaux, écoles, ateliers, magasins, entrepôts… Pour une utilisation domestique, les fabricants l’ont transformé : replié, torsadé, miniaturisé et affiné. Bref, le tube est devenu plus compact. L’ampoule fluocompacte est équipée à sa base d’un culot renfermant des composants électroniques (ballast) qui assurent un éclairage continu.
– Elles sont moins énergivores : “5 fois moins qu’une ampoule à incandescence pour une puissance lumineuse identique” selon certains fabricants. Pour obtenir la même luminosité qu’une ampoule à incandescence de 100 watts, il suffit d’une ampoule fluocompacte de 25 watts, soit une puissance quatre fois moindre. Or l’énergie consommée est proportionnelle à la puissance
– Leur durée de vie est plus importante : 6 000 à 8 000 heures, une moyenne qui varie selon le nombre d’allumages, et d’extinctions, de l’ampoule. Avec une utilisation raisonnée et une ampoule de très bonne qualité, la durée de vie peut atteindre 12 000 heures, contre 1 500 heures pour une ampoule classique de bonne qualité. Une ampoule fluocompacte peut donc durer 8 à 10 ans, soit 10 fois plus longtemps qu’une ampoule ordinaire.
Les lampes à décharge
Une lampe à décharge est une lampe électrique constituée d’un tube ou d’une ampoule en verre remplie de gaz ou de vapeur métallique, sous haute ou basse pression, au travers duquel on fait passer un courant électrique, il s’ensuit une conversion en photons donc de la lumière. La couleur de la lumière émise par luminescence, par ces lampes dépend du gaz utilisé :
- Le néon donne une couleur rouge.
- Le mercure s’approche du bleu tout en produisant une quantité d’ultraviolet importante.
- Le sodium rayonne dans le jaune. Souvent on le mélange avec du néon pour rendre la lumière orangée.
- Le xénon (récemment employé pour l’éclairage des automobiles) est le gaz qui permet de s’approcher le plus possible du blanc pur.
Les lampes UV / IR
Les ampoules ultra-violet sont des ampoules fluorescentes qui envoient des rayons ultra-violet tout simplement. Pareil pour les ampoules à infrarouge.
Les lampes connectées
Avec l’avènement des smartphones, la domotique est devenue plus accessible pour le grand public. La lumière connectée est une chose simple à configurer et appréhender. On relie ses ampoules ou des lampes autonomes à un réseau WiFi ou par Bluetooth et il est possible de prendre le contrôle des lumières dans les pièces où elles sont installées.
Parlons des culots
Le support des lampes électriques est le même depuis l’invention. Le principe est d’utiliser une douille et un culot appariés pour assurer l’alimentation et le maintien mécanique de la lampe électrique. L’alimentation est généralement assurée par l’intermédiaire de deux éléments conducteurs séparés par un isolant.
Il existe différents types de culots :
Pour ce qui est des températures
La température de couleur se mesure en kelvins (K) et indique si la lumière blanche est chaude (nuance jaune) ou froide (nuance bleue).
- La lumière blanc chaud est agréable, relaxante et ressemble à la lumière de fin de journée. Une température de couleur jusqu’à 3300 K est qualifiée de blanc chaud.
- La lumière blanc neutre est énergisante. Sa température de couleur est comprise entre 3300 et 5300 K.
- Une couleur blanc froid (blanc lumière du jour) favorise la concentration. Au-delà de 5300 K, la couleur de lumière est qualifiée de lumière du jour.
Que représente les lumens ?
Le flux lumineux est la quantité de lumière fournie par l’ampoule. Le Lumen est son unité de mesure symbolisé par les lettres : lm. Les lumens indiquent la quantité totale de lumière émise par une source lumineuse, dans toutes les directions à la fois, sans préciser comment cette lumière est répartie. Cette mesure est donc utile pour mesurer la luminosité réelle d’une source de lumière«nue». Il faut noter que toute la lumière émise n’est pas forcément visible pour nos yeux. Les lumens permettent donc de comparer les ampoules entre elles, pour déterminer, à consommation énergétique égale, laquelle enverra le flux lumineux le plus fort.
